1、單氣室固體氧化物燃料電池（Single Chamber Solid Oxide Fuel Cell,簡稱SC-SOFC）是一種只有一個氣室的新型燃料電池。區(qū)別于傳統(tǒng)的雙氣室燃料電池，它在混合氣氛中運行，靠不同電極的選擇催化作用產(chǎn)生電壓。具有無需密封、結構簡單、運行溫度低和電池堆的組合方式多樣等優(yōu)點。以往的SC-SOFC研究主要采用甲烷作為燃料，因為甲烷是結構最簡單的碳氫燃料，電池的內部反應比較容易處理。本文在此研究基礎上，重點考察采用多

2、烴類燃料工作的電池的運行特點，包括丙烷和液化石油氣（liquid petroleum gas，簡稱LPG）兩種燃料，并進一步探究電池堆高溫運行的余熱利用技術，配合由SC-SOFC組裝的無密封電池堆，組建熱電聯(lián)供系統(tǒng)。
　　通過一系列的實驗研究，對運行在不同溫度與反應氣體比例下的電池放電性能及阻抗譜進行對比，確定了丙烷與LPG燃料的SC-SOFC的最佳工作氣體比例。在氮氣流量為100sccm，丙烷與LPG的流量為20sccm的情況下

3、，分別是丙烷與氧氣比例為0.3，LPG與氧氣的比例為0.25時，單電池的性能最好。隨著氧氣含量的增加，電池性能逐漸增強，趨勢與使用甲烷燃料時相反。
　　由于燃料電池的陽極催化燃料發(fā)生的部分氧化反應是放熱反應，導致SC-SOFC的實際溫度有高于外部爐溫的現(xiàn)象。對于采用丙烷和LPG燃料的電池實際溫度的研究發(fā)現(xiàn)，這種溫度效應較使用甲烷燃料更加明顯。同時，由于電極對燃料的選擇催化性差，導致 LSM陰極對燃料的氧化也有一定的催化作用，這有利

4、于電池在中低溫下工作。對在丙烷和LPG燃料的氣氛下工作的LSM陰極進行阻抗譜研究發(fā)現(xiàn)，浸漬SDC的LSM陰極性能較好，在相同環(huán)境中，其極化電阻是未浸漬SDC陰極的1/35。隨氧氣濃度的提高，電池中出現(xiàn)了濃差極化現(xiàn)象，是電池性能受到制約的主要因素。
　　電池短期的穩(wěn)定性測試發(fā)現(xiàn)，多烴類燃料的電池的積碳問題是電池穩(wěn)定性差的主要原因之一。隨著氧氣含量的增加，電池的碳沉積會有所減輕，相比較而言，LPG燃料的電池積碳比較嚴重。
　　為